北师大版（2024）八年级下册（2024）第七节 牛顿第一定律优秀教学课件ppt

这是一份北师大版（2024）八年级下册（2024）第七节 牛顿第一定律优秀教学课件ppt，共6页。PPT课件主要包含了学习目标，课堂引入，牛顿第一定律，2伽利略观点，2实验方法，所有物体，总是这样没有例外，运动和力的关系，课堂总结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
1.通过实验,了解阻力对物体运动的影响，体会控制变量的物理思想。2.通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。3.知道影响物体惯性大小的因素。能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。4.了解摩擦力对物体运动的影响，认识力是改变物体运动状态的原因。
在我们学校举办的运动会中，运动员冲过终点后，不能立即停下来，还要继续向前冲一段距离。
本节课，我们将学习牛顿第一定律，了解惯性，知道运动员为什么运动员不能立即停下来的原因。
1. 现象探究：惯性现象
迅速抽走下方纸片，杯子留在了原地
纸条受到拉力的作用，由静止变为运动，杯子不受力，保持原来静止的状态，留在了原地
迅速敲打硬纸片，纸片被打飞，鸡蛋落入杯中
硬纸片受到击打力的作用，由静止变为运动，纸片上的鸡蛋不受击打力作用，保持原来的静止状态，在重力作用下落人杯中
小车撞击障碍物，受到阻力，停止运动，但木块却离开了小车
木块不受阻力的作用，保持原来向前的运动状态，滑离了小车
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
【归纳总结】原来处于静止状态的物体，具有保持静止状态的性质；原来处于运动状态的物体，具有保持运动状态的性质，即物体都有保持原来运动状态不变的性质。
（1）惯性是物体本身的一种属性。
（2）惯性大小的决定因素——质量
一切物体在任何情况下都具有惯性。与物体的运动状态、跟物体受力情况、状态（固态、液态或气态）等因素都无关。
注意：惯性不是力。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”。而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。
惯性的大小是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，而与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等外界因素无关。
思考一：电动车突然急刹车，人和车为什么会向前倾摔倒？
当电动车突然刹车时，车轮停止转动，但人和车由于于惯性，仍保持继续向前运动的状态，所以急刹车时，人和车会向前倾斜，摔倒。
当汽车刹车时，人的脚底由于与车厢间的摩擦而随车静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。
思考二：汽车突然刹车（或减速），人为什么会向前倾斜？
思考三：汽车突然启动（或加速），人为什么会向后仰？
当汽车突然快速起步或加速时，人的下半身随车前进。人的上身由于惯性，仍保持原来的静止状态，相对前进的车而言，人感觉向后仰了。
思考四：跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？
跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。
(1)概念：物体由于具有惯性而表现出来的现象，叫做惯性现象。(2)惯性的利用 利用惯性带来的好处
助跑是为了获得更大的水平初速度和起跳角度，当人离开地面之后由于身体惯性将保持这个水平速度，在腾空时间相同时，起跳的水平速度越大跳的越远。
当用力使锤柄向下运动时，锤柄由于先于地面接触突然停止运动，锤头由于惯性而继续向下运动，从而使锤头向柄的深部移动，与锤柄结合更紧密。
这些现象的共同特点是增加了物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。
思考：战斗机投入战斗前要，往往要抛掉副油箱，为什么？
行驶的车辆在遇到紧急情况下刹不住车，最主要的还是由于惯性，根据惯性定律可知，汽车刹车后，即使轮子不转了，但是由于惯性，汽车还会向前滑动一段距离，如果此时前面有车子离得太近，就会发生交通事故。
(3)惯性的危害与防止
思考：高速公路上为什么要保持车距？
惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快容易发生事故，车速太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急速转弯时容易翻车等。为此，交通部门制定了相关规定，如要求小型客车的乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持车距，限制车速，禁止超载等。
汽车发生碰撞时，安全带把人固定在坐椅子上，防止飞出车外。
汽车发生碰撞时，安全气囊会打开，保护人体与方向盘等部件撞击造成的伤害。
【典例1】匀速上升的气球下面悬挂着一个小石块，当细线突然断了以后，石块的运动状态是（　　）A．减速上升一段距离后加速下降B．匀速上升一段距离后加速下降C．继续匀速上升D．立即加速下降
【详解】绳子断开前，小石块和气球一起匀速向上运动，细线断开时小石块由于惯性将保持原来的速度继续向上运动；由于小石块受到向下的重力作用，重力方向与速度方向相反，故小石块将向上做减速运动；当速度减到零后，小石块在重力的作用下将向下做加速运动，故小石块的运动状态应是：减速上升一段距离后加速下降，故BCD不符合题意，A符合题意。
【典例2】如图所示，飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品，空投位置会在 （选填“A”“B”或“C”）点处。救灾物品在空中加速下落的过程中，其惯性将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【详解】[1]飞机空投救灾物品时，由于惯性，救灾物品在下落过程中，会向前运动一段距离，故应在接近目标的上方提前投掷物品，故在图中的A处投放。[2]惯性与质量有关，救灾物品在空中加速下落的过程中，质量不变，其惯性将不变。
马拉车，车走；停止拉车时，车就停下来。
只有不断地给是球施加力，它才会一直运动，不然就会停下来
如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销，物体就会停止运动。也就是“力是维持物体运动状态的原因”。
1. 阻力对物体运动的影响的两种观点
马车开始运动是因为受到拉力，不拉之后是因为受到阻力
足球开始运动，是因为人给足球施加了力，最后停下来，是因为受到地面的阻力。
物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，即：力是改变物体运动状态的原因。
思考：这两种观点，谁是正确的呢？
下面，我们通过实验探究他们谁对谁错。
斜面（与木板组合在一起）、小车、棉布、毛巾、刻度尺等。
2. 实验探究：运动和力的关系
取一辆小车，让它三次都从斜面的同一高度由静止滑下。第一次，在水平面上铺毛巾，第二次在水面上铺棉布，第三次让小车在水平模板上滑行。水平面的表面状况反映物体所受到的阻力大小，比较小车每次滑行的距离有什么不同。
（1）在水平面上铺上表面最粗糙的毛巾，让小车从斜面上适当位置由静止滑下，观察小车在毛巾表面上运动的距离；
（2）撤去毛巾，铺上表面较粗糙的棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在棉布表面上运动的距离；
（3）撤去棉布，铺上较为光滑的木板，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在木板表面上运动的距离。
小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远。 对本实验进一步通过推理：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。
视频讲解：阻力对物体运动的影响
1. 为什么要选用毛巾、棉布和木板？
改变水平面上阻力的大小，以便探究阻力对物体运动的影响。
2. 为什么让小车从斜面顶端同一位置静止施放？
使小车滑到水平面上时，具有相同的速度。
3. 本实验如何验证伽利略观点的正确性？
运用转换法，通过小车运动距离的远近分析阻力对物体运动的影响
归纳推理：（1）小车会停下来，是因为受到阻力的作用；（2）接触面与光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，通过的距离越长；（3）如果小车处在光滑的水平面上（完全没有摩擦力），小车的速度就不会减小，将保持原来的速度、沿原来的方向匀速运动下去
牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
理想状态，即成立的条件
两者二选一，不能同时存在
3. 牛顿第一定律的内容即理解
力是改变物体运动状态的原因，若不受力，则运动状态不改变；反之，如果物体的运动状态发生了改变则物体一定受到了力的作用。
（1）物体的运动状态不改变，是指物体的速度大小和方向不改变，有且仅有两种情况：一是静止，二是匀速直线运动。（2）物体的运动状态发生了改变，则指物体不再保持静止或匀速直线运动状态。
5. 有关牛顿第一定律的两点误区（1）由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态，原来静止的物体将保持静止。因此我们应当切记“力是改变物体运动状态的原因”（2）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用科学推理的方法概括出来的，不能用实验直接证明。
【典例2】关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　　）A．物体总保持匀速直线运动或静止状态B．一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动状态和静止状态C．一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态D．一切物体在受到外力作用时一定 不会保持匀速直线运动状态或静止状态
【详解】一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来静止的将保持静止状态，原来运动的将保持匀速直线运动状态，物体不可能同时保持静止状态和匀速直线运动状态。物体受平衡力作用时仍保持匀速直线运动状态或静止状态，故C正确，ABD错误。
【典例3】关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　）A．物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变B．物体不受力的作用时，一定处于静止状态C．物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用D．物体静止时，一定不受力的作用
【详解】A．物体受到力的作用时，可能运动状态发生改变，或形状发生改变，受到平衡力的作用时，运动状态不变。故A错误；B．物体不受力的作用时，属于平衡状态，处于静止或匀速直线运动，故B错误；C．物体运动状态发生改变时，即力的作用效果已经出现，则说明物体一定受到力的作用，故C正确；D．物体静止时，根据牛顿一定律可能不受力或受平衡力，故D错误。
【典例4】一个氢气球下用细线悬挂一个重物匀速上升，不计空气阻力，若细线突然断裂时，会出现的现象，可能正确的是（    ）A．氢气球将保持原来的速度继续匀速上升B．重物立即加速下落C．重物将先上升后下落D．重物保持原速度一直上升
【详解】重物原来随气球匀速上升，受到拉力和重力作用，当细绳断裂后，由于惯性物体会继续向上运动，但物体此时只受重力作用，方向竖直向下，因此重物在重力作用下会落下来，故C正确，ABD错误。
（1）每次都让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，滑到不同的水平面上，最终静止，则在毛巾表面运动过程中的速度变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在玻璃表面运动过程中的速度变化量；
【典例5】同学们利用如图所示的装置“推断物体不受力时的运动情况”，让小车自斜面某一高度从静止开始滑下、小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示。
由题意可知，小车从斜面上同一高度处滑下，所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等，而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来；所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在玻璃表面运动过程中的速度变化量。
（2）由图示可知，小车在玻璃表面运动的距离最 （选填“远”或“近”），这说明小车在玻璃表面运动速度减小的最 （选填“快”或“慢”）；（3）根据这个实验推理：若水平面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么运动的小车将一直保持 由此得出物体运动_________力来维持（选填“需要”或“不需要”）。
由图可知，在玻璃表面小车滑行的距离最远，小车在玻璃上受阻力最小，可知小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
由实验可知，阻力越小，速度减小得越慢，若水平物体表面绝对光滑，即小车不受任何阻力作用，那么小车将一直保持匀速直线运动。同时也能说明物体运动不需要力来维持。
1.下列关于力的说法正确的是（　　）A．力是维持物体运动的原因B．质量越大，惯性越大C．形状规则、质量分布均匀的物体质量在物体的几何中心D．用弹簧测力计不能测出物体所受的重力
【详解】A．根据伽利略理想实验可知，物体的运动不需要力的维持，故A错误；B．惯性大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，故B正确；C．质地均匀，形状规则的物体的重心在它的几何中心上，也可以在物体外、空心球它们的重心在中间的空心部位上，故C错误；D．使用弹簧测力计可以测出物体所受的重力，故D错误。
2. 如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，如果在该棋子飞出时，一切力全部消失，则该棋子上方的棋子会（　　）A．落在原位置的下方B．跟被击打的棋子一同飞出C．会向上飞走D．会悬停在空中静止
【详解】在该棋子飞出时，其他棋子由于惯性会保持原来的静止状态不变，如此时全部力消失，则该棋子上方的棋子会静止在空中不会掉下，故ABC不符合题意，D符合题意。
3. 如图所示是一名中学生在体育测试时投掷实心球的情景，下列说法正确的是（　　） A．在空中上升过程中，实心球做的是匀速直线运动B．在空中下降过程中，实心球运动速度越来越慢C．在地上滚动最终停下来，说明力能改变物体的运动状态D．停止运动后，具有的惯性将会立即消失
【详解】A．在空中上升过程中，实心球运动速度和方向都在变化，做的不是匀速直线运动，故A错误；B．在空中下降过程中，实心球运动速度越来越快，故B错误；C．实心球在地上滚动最终停下来，是因为受到摩擦力，说明力能改变物体的运动状态，故C正确；D．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不会凭空消失，故D错误。
4.如图所示，将小球从a点由静止释放后经过最低点c后到达最高点b过程中。则小球在c点时受力 （选填“平衡”或“不平衡”）；当小球到达最高点b时，若绳子突然断裂，则小球将沿路线_____（选填“①”“②”或“③”）运动。
[2]当小球到达最高点b时，若绳子突然断裂，小球在重力的作用下，竖直向下运动，则小球将沿路线①运动。
[1]将小球从a点由静止释放后经过最低点c时，小球运动速度和方向不断发生变化，即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态，受力不平衡。
5.如图所示，（a）主要表示力能使物体发生 。汽车运动时驾驶员相对于座位是 的，（b）是汽车刹车时的状态，刹车时汽车的惯性将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
6.理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法，它能深刻地揭示物理规律的本质。如图1所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：
(1)如图1所示，把两个斜面对接，让小球由静止开始从左侧斜面上高为h处滚下，如果没有摩擦，小球将达到右侧斜面 （选填“相同”或“不同”）高度的地方；
小球从左侧滚下，由于没有摩擦，则机械能守恒，所以小球能滚到右侧相同高度的地方。
(2)如图1所示，不断减小右侧斜面的倾角，直到使它成为水平面，小球因不可能达到原来的高度h，就要沿着水平面以 （选填“恒定”或“变化”）的速度持续运动下去；
不断减小右侧斜面的倾角，小球总是能达到相同高度的地方，直到使它成为水平面，因为小球不可能再达到原来的高度h，所以小球就要沿着水平面以恒定的速度一直运动下去。
(3)在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中（如图2所示），让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受阻力的大小可通过小车的 表现出来；
让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，由于不同的表面阻力不同，则小车运动的距离也不同，所以小车在水平方向上所受阻力的大小可通过小车移动的距离表现出来；距离越远，小车所示阻力越小。
(4)当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用 法。例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中（如图所示），要研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变 ，同时保持接触面的 不变。
[1]研究某个量受多个因素影响的实验时，应该采用控制变量法来研究。[2][3]研究摩擦力大小与压力大小关系的实验中，需要控制接触面的粗糙程度相同，多次改变压力大小来进行多次实验。